CN114875719B - 一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材 - Google Patents

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Abstract

一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材，属于无纺纸技术领域。包括以下步骤：1）纤维网的制备：称取合成PET主体纤维50‑90份、合成PVA粘结纤维10‑30份、植物纤维10‑30份，制得混合纤维液；经脱去部分水形成湿纤维网，干燥，得到纤维网；2）纤维网浸渍处理：将纤维网通过化学助剂液浸渍槽浸渍，干燥脱水，即得多功能无纺纸。上述一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材，制得的多功能无纺纸具有特定的强度性能、挺度性能和优良的过滤特性，同时具备阻燃、防水、抗菌防霉等功能，多用作刚性支撑基体材料；且更换处理费用低，生产成本低。

Description

一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材
技术领域
本发明属于无纺纸技术领域，具体为一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材。
背景技术
市面上过滤材料种类很多，常见的过滤材料有玻纤材料、骨材无纺布过滤材料、PTFE膜材料、熔喷材料等。玻纤材料，使用超细玻璃纤维湿法成型工艺抄造，卓越的防尘性能，效率高，阻力低，材料可复合和打褶，是很好的过滤材料，但做支撑基体材料时刚性较差；且原料成本高，导致制作成本增加；用玻纤纸过滤材料制作过滤器，使用寿命到期后，更换下来不能燃烧处理，处理费用高。骨材无纺布过滤材料：过滤阻力低，透气性高，容尘量和过滤效率均低，是很好的刚性支撑基体材料，但做过滤材料时过滤效率极低。PTFE膜材料，具有优异的耐高温性、非粘附性和疏水性，具有卓越的表面过滤性能，可清洗，也可以与其它基材复合。熔喷材料，具有超细纤维堆积结构，孔隙率高，过滤阻力小，静电效应稳定，使用寿命长，可以与不同的无纺布材料复合，适用于各种形式的过滤器件。
无纺纸是一种不需要纺纱织布而形成的织物，将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成的一种纸质。无纺纸，具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点，广泛应用在医疗卫生用布、家庭装饰用布、跟装用布、工业用布、农业用布等各个领域。工业用布，包括在过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布上的应用。多功能无纺纸也可以根据功能需要，加工成阻燃无纺纸、防水无纺纸、抗菌防霉无纺纸等功能基材。多功能无纺纸可以与聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜或熔喷无纺布驻极化滤材等多种过滤材料复合，构成以多功能无纺纸为支撑基体的过滤器滤材。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材的技术方案，先以水为介质，在水介质中植物纤维、PET纤维、PVA纤维均匀分散，经湿法工艺抄造，堆积成纤维网；后用浸渍工艺将阻燃剂、防水剂、粘合剂、抗菌防霉剂等化学助剂添加到纤维网上；湿法工艺多功能无纺纸具有特定的强度性能、挺度性能和优良的过滤特性，同时具备阻燃、防水、抗菌防霉等功能，多用作刚性支撑基体材料；且更换处理费用低，生产成本低。
所述的一种湿法工艺多功能性无纺纸，其特征在于包括以下步骤：
1）纤维网的制备：
a．按重量份数分别称取合成PET主体纤维50-90份、合成PVA粘结纤维10-30份、植物纤维10-30份，备用；
b．在化纤池内将合成PET主体纤维、合成PVA粘结纤维加水稀释并均匀混合，搅拌时间10-40min、稀释浓度0.2-2%；
c．在木浆池内将植物纤维加水稀释均匀，搅拌时间20-30min、稀释浓度1-3%；
d．将步骤b得到的化纤和步骤c得到的木浆再次混合，并加水稀释混合均匀，搅拌时间10-60min、稀释浓度0.2-1%，得到混合纤维液；
e．混合纤维液经造纸机网部成形并脱去大部分水份，经压榨部用机械方式脱去部分水形成湿纤维网，压榨压力0.1-0.4MPa，含水率35-40%；将湿纤维网从出压榨部引至第一干燥器进行第一次干燥，干燥温度80-150℃，含水率2-10%，得到纤维网；
2）纤维网浸渍处理：
a．根据无纺纸的功能要求，加入相对于无纺纸重量5-30%阻燃剂、2-6%防水剂、30-50%粘合剂、2-8%抗菌剂中的一种或一种以上混合物，加水稀释至浓度为2-4%，常温搅拌10-40min，制成化学助剂液送至浸渍槽内；
b．将第一次干燥后的纤维网通过浸渍槽，经过浸渍工艺将化学助剂液添加到纤维网上, 车速30-45m/min；经挤液辊脱去部份混合液，挤液辊压力0.1-0.4MPa；
c.再将湿纤维网引至第二干燥器高温加热脱水，干燥温度80-150℃，含水率2-10%,即得多功能无纺纸。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤1）中：合成PET主体纤维50-70%、合成PVA粘结纤维15-25%、植物纤维15-25%；优选合成PET主体纤维55-65%、合成PVA粘结纤维20-22%、植物纤维20-22%。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤1）：所述合成PET主体纤维的平均长度为4.0-15.0mm，纤度为1.0-15.0D。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤1）：所述合成PVA粘结纤维的平均长度为2.0-10.0mm，纤度为1.0-3.0D。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤1）：所述的植物纤维为阔叶浆、针叶浆、棉浆、麻浆中的一种或一种以上混合纤维，叩解度为10-15°SR，长度为0.2-5.0mm。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤1）：
b中，搅拌时间20-30min、稀释浓度0.5-1.5%；
c中，搅拌时间25-27min、稀释浓度1.5-2.5%；
d中，搅拌时间20-40min、稀释浓度0.5-0.8%；
e中，压榨压力0.2-0.3MPa，含水率37-38%；干燥温度100-120℃，含水率5-7%。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤2）中：10-25%阻燃剂、3-5%防水剂、40-45%粘合剂、4-6%抗菌剂中的一种或多种以上化学助剂。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤2）中：
所述阻燃剂为无卤阻燃剂、环氧树脂阻燃剂、水性阻燃剂中的一种或一种以上混合物；
所述防水剂为氟系防水防油剂、大金防水防油剂的至少一种；
所述粘合剂为丙烯酸粘合剂、纯丙粘合剂、丁苯粘合剂中的一种或一种以上混合物；
所述抗菌剂为纳米银、抗菌防霉整理剂、银离子抗菌剂的一种。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸，其特征在于步骤2）：
a中，搅拌时间10-40min、稀释浓度30-60%；
c中，挤液辊压力0.1-0.4MPa；干燥温度80-150℃，含水率2-6%；
c中，第二干燥器中配合设置气浮循环风机，风机功率为30-50HZ。
所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于多功能无纺纸与聚四氟乙烯多孔膜或熔喷无纺布驻极化滤材复合，构成以多功能无纺纸为支撑基体的过滤器滤材。
上述一种湿法工艺多功能无纺纸及其制备的过滤器滤材，具有以下技术效果：
1.过滤特性：湿法工艺多功能无纺纸作为刚性支撑基体材料,与聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜或熔喷无纺布驻极化滤材等多种过滤材料复合，构成以湿法工艺多功能无纺纸为基体的优良过滤器滤材。以其制作过滤器的容尘量接近玻纤纤维纸过滤材料，以其制作过滤器的透气性、过滤阻力和材料刚性支撑作用，接近骨材无纺布过滤材料。
2.阻燃、防水、抗菌防霉功能：湿法工艺多功能无纺纸通过浸渍工艺将阻燃、防水、粘合剂、抗菌防霉剂等化学助剂添加到纤维网上；湿法工艺多功能无纺纸具有优良的阻燃功能，按GB8410标准测试，能达到0级；玻纤纸过滤材料是无机纤维、湿法工艺抄造，无机纤维虽有阻燃功能，但纤维表面有粘合剂能燃烧，不能阻燃。湿法工艺多功能无纺纸具有优良的防水功能，水滴呈滚珠超疏水状态，玻纤纸过滤材料的防水功能都是通过在纤维表面施胶添加防水剂达到的。湿法工艺多功能无纺纸具有优良的抗菌防霉功能，抗菌效率达到99.9%，防霉等级达到0级；
3.刚性支撑：湿法工艺多功能无纺纸具有玻纤纸优良的过滤特性及骨材无纺布优良的刚性。玻纤纸过滤材料：过滤阻力低，透气性高，容尘量和过滤效率均高，是很好的过滤材料，但做支撑基体材料时刚性较差；骨材无纺布过滤材料：过滤阻力低，透气性高，容尘量和过滤效率均低，是很好的刚性支撑基体材料，但做过滤材料时过滤效率极低。
4.环保处理：用湿法工艺多功能无纺纸过滤材料制作过滤器，当使用寿命到期后，更换下来可燃烧处理，处理费用低；而用玻纤纸过滤材料制作过滤器，当使用寿命到期后，更换下来不能燃烧处理，处理费用高。
5.经济效益：湿法工艺多功能无纺纸制作成本低于35000元/吨；而玻纤纸制作成本高于45000元/吨。主要原因是湿法工艺多功能无纺纸的主要原料PET主体纤维比玻纤纸的主要原料玻璃纤维棉主体纤维成本低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1）纤维网的制备：
a．按重量份数分别称取合成PET主体纤维82份（或80份）、合成PVA粘结纤维15份、植物纤维18份（或20份），备用；
所述混合PET纤维中，合成PET主体纤维长度为12.0mm，纤度为6.0D，百分含量为55%；合成PET主体纤维平均长度为12.0mm，平均纤度为1.5D，百分含量为27%；
所述合成PVA粘结纤维的平均长度为4.0mm，纤度为1.5D。这种合成PVA粘结纤维在水介质中吸水收缩、润胀，表面具有粘性，当纤维间游离水逐步脱除(含水率38%)过程中，即在第一干燥器高温脱水过程中，产生热溶粘结，使干燥后的纤维网(含水率8%)具有较高的干、湿强度性能。
所述的植物纤维为阔叶浆、针叶浆、棉浆、麻浆中的一种或一种以上混合纤维，叩解度为12°SR，长度为4.0mm。这种植物纤维在水介质中均匀分散成单根纤维后，因其表面有很多氢键，当纤维间游离水逐步脱除(含水率38%)过程中，植物纤维间的氢键逐步结合紧密，形成一定的干、湿结合强度。
b．在化纤池内将合成PET主体纤维、合成PVA粘结纤维加水稀释并均匀混合，搅拌时间30min、稀释浓度0.5%；
c．在木浆池内将植物纤维加水稀释均匀，搅拌时间30min、稀释浓度1.6%；
d．将步骤b得到的化纤和步骤c得到的木浆再次混合，并加水稀释混合均匀，搅拌时间45min、稀释浓度0.6%，得到混合纤维液；
e．混合纤维液经造纸机网部成形并脱去大部分水份，经压榨部用机械方式脱去部分水形成湿纤维网，压榨压力0.25MPa，含水率38%；将湿纤维网从出压榨部引至第一干燥器进行第一次干燥，干燥温度145℃，含水率8%，得到纤维网；
在制浆过程中，加入水溶性合成PVA粘结纤维，以水为介质，在浆池中将合成PVA粘结纤维与合成PET主体纤维进行稀释并均匀分散，便于进行湿法工艺抄造；在PET主体纤维堆积成孔径大小均匀的纤维网时，合成PVA纤维均匀地粘附在PET主体纤维和植物纤维的表面上,经第一干燥器高温脱水时，合成PVA纤维产生热溶粘结，使干燥后的纤维网(含水率8%)具有较高的干、湿强度性能，为实现浸渍工艺过程提供条件。
2）纤维网浸渍处理：
a．根据无纺纸的功能要求，加入相对于无纺纸重量34.5%粘合剂，加水稀释至浓度为3%，常温搅拌30min，制成化学助剂液送至浸渍槽内；
所述阻燃剂为无卤阻燃剂、环氧树脂阻燃剂、水性阻燃剂中的一种或一种以上混合物；所述防水剂为氟系防水防油剂、大金防水防油剂中的至少一种；所述粘合剂为丙烯酸粘合剂、纯丙粘合剂、丁苯粘合剂中的一种或一种以上混合物；所述抗菌剂为纳米银、抗菌防霉整理剂、银离子抗菌剂的一种。
b．将第一次干燥后的纤维网通过浸渍槽，经过浸渍工艺将化学助剂液添加到纤维网上, 车速35m/min；经挤液辊脱去部份混合液，挤液辊压力0.2MPa；
c.再将湿纤维网引至第二干燥器高温加热脱水，干燥温度150℃，含水率6%；第二干燥器中还可以配合设置气浮循环风机，风机功率为35HZ，制得多功能无纺纸。
首先，要实现以水为介质，湿法工艺抄造，以合成PET超短纤维为主体纤维堆积成孔径大小均匀的纤维网。湿法工艺多功能无纺纸主要以超短合成PET纤维为主体纤维，因其表面含有亲水剂，在水介质中能均匀分散成单根纤维。采用湿法工艺抄造，混合纤维堆积成孔径大小均匀的纤维网，纤维分布均匀，易于打折成形，折峰不变形，这些是干法工艺抄造无法达到的。
其次，在实现PET主体纤维堆积成孔径大小均匀的纤维网的同时，要实现PET主体纤维之间，干、湿两种状态均具有较高的结合力。本发明湿法工艺多功能无纺纸主要采用植物纤维、PET纤维、PVA纤维混合制成。采用湿法工艺抄造，能保持纤维之间有大量的、大小均匀的微孔，从而湿法工艺无纺纸具有很好的透气、过滤性能。以不同直径、不同长度的PET主体纤维为原料，能制得不同孔径大小的纤维网，从而达到纤维网过滤阻力、透气性和容尘量大小不同的目的。PET主体纤维本身表面光滑，纤维之间没有结合力。以水为介质，经湿法工艺抄造，如仅用PET主体纤维堆积成纤维网，纤维之间是没有结合力的，在湿状态下纤维网极易散开，不能将湿纤维网引至干燥器进一步脱水干燥；后续也不能通过浸渍工艺制成阻燃、防水、抗菌防霉等功能性的过滤和刚性支撑的滤材基体。作为一种刚性支撑、滤材基体的湿法工艺阻燃无纺纸，具有类似骨材无纺布极高挺度的刚性支撑特性。合成PET纤维本身柔软，纤维本身的挺度性能也极低。
最后，在实现以水为介质，湿法工艺抄造，PET主体纤维堆积成孔径大小均匀的纤维网和实现PET主体纤维之间干、湿状态均具有较高的结合力之后，必须以合理的工艺方法，将适合的阻燃剂、防水剂、粘合剂和抗菌防霉剂等化学助剂适量地添加到纤维网上。通过浸渍工艺，将一种干燥后刚性和粘结性能极强的粘合剂添加到纤维网上：主要是使纤维网具有优良的刚性，极高的挺度性能；同时纤维之间牢固粘结，使纤维网具有很高的强度性能。这样湿法工艺多功能无纺纸才具备了很高的强度性能和优良的刚性支撑功能。作为一种湿法工艺多功能无纺纸，须具有优良的阻燃、防水、抗菌防霉等特性。而以植物纤维、主体PET纤维制作的无纺纸都是易燃、易吸潮、已发霉的产品。通过浸渍工艺将高效阻燃、防水剂、抗菌防霉剂等化学助剂添加。
本发明以这种方法制作的湿法工艺多功能无纺纸不仅具备过滤阻力低、透气性高、容尘量大、高强度、高挺度、变形小等优良的过滤特性，同时还具有阻燃、防水、抗菌防霉和刚性支撑的功能。
上述多功能无纺纸与聚四氟乙烯多孔膜或熔喷无纺布驻极化滤材复合，构成以多功能无纺纸为支撑基体的过滤器滤材。
以下结合相应的试验数据对本发明作进一步说明。实施例1植物纤维用量对湿法工艺无纺纸性能影响，见表1。
表1数据显示，其他条件不变情况下，植物纤维用量由20份降低至18份时，定量控制为55.0±2.0g/m2范围时，抗张强度、耐破度、撕裂度等强度性能指标无明显变化，透气性显著提高至8000L/m2.s以上。
实施例2
1）纤维网的制备：
a．按重量百分含量分别称取合成PET主体纤维78份、合成PVA粘结纤维15份、植物纤维22份，备用；
所述混合PET纤维中，合成PET主体纤维长度为12.0mm，纤度为6.0D，百分含量为55%；合成PET主体纤维长度为12.0mm，纤度为1.5D，百分含量为12%；合成PET主体纤维平均长度为6.0mm，平均纤度为1.5D，百分含量为11%；
所述合成PVA粘结纤维的平均长度为4.0mm，纤度为1.5D。这种合成PVA粘结纤维在水介质中吸水收缩、润胀，表面具有粘性，当纤维间游离水逐步脱除过程中，即在第一干燥器高温脱水过程中，产生热溶粘结，使干燥后的纤维网具有较高的干、湿强度性能。
所述的植物纤维为阔叶浆、针叶浆、棉浆、麻浆中的一种或一种以上混合纤维，叩解度为12°SR，长度为4.0mm。这种植物纤维在水介质中均匀分散成单根纤维后，因其表面有很多氢键，当纤维间游离水逐步脱除过程中，植物纤维间的氢键逐步结合紧密，形成一定的干、湿结合强度。
b．在化纤池内将合成PET主体纤维、合成PVA粘结纤维加水稀释并均匀混合，搅拌时间30min、稀释浓度0.5%；
c．在木浆池内将植物纤维加水稀释均匀，搅拌时间30min、稀释浓度1.6%；
d．将步骤b得到的化纤和步骤c得到的木浆再次混合，并加水稀释混合均匀，搅拌时间45min、稀释浓度0.6%，得到混合纤维液；
e．混合纤维液经造纸机网部成形并脱去大部分水份，经压榨部用机械方式脱去部分水形成湿纤维网，压榨压力0.25MPa，含水率38%；将湿纤维网从出压榨部引至第一干燥器进行第一次干燥，干燥温度145℃，含水率8%，得到纤维网；
2）纤维网浸渍处理：
a．根据无纺纸的功能要求，加入相对于无纺纸重量32.4%（或34.5%）粘合剂，加水稀释至浓度为3%，常温搅拌35min，制成化学助剂液送至浸渍槽内；
b．将第一次干燥后的纤维网通过浸渍槽，经过浸渍工艺将化学助剂混合液添加到纤维网上, 车速35m/min，再经挤液辊脱去部份混合液，挤液辊压力0.2MPa；
c．将湿纤维网引至第二干燥器高温加热脱水，干燥温度150℃，含水率6%；第二干燥器中还可以配合设置气浮循环风机，风机功率为35HZ，即得多功能无纺纸。
以下结合相应的试验数据对本发明作进一步说明。实施例2粘合剂含量对湿法工艺无纺纸性能测试数据，见表2。
表2数据显示，其他工艺参数条件不变时，严格控制纸机扫描仪显示定量44.0-46.0g/㎡，纤维网浸渍处理过程中，粘合剂用量由32.4%提高至34.5%时，抗张强度、耐破度、撕裂度等强度性能指标均得到明显提高，但透气性降低。定量控制为50.0±2.0g/m2范围时，无纺纸透气性提高至10000L/m2.s以上。
实施例3
1）纤维网的制备：
a．按重量百分含量分别称取混合合成PET主体纤维78份、合成PVA粘结纤维15份、植物纤维22份，备用；
所述混合PET纤维中，合成PET主体纤维长度为12.0mm，纤度为6.0D，百分含量为55%；合成PET主体纤维长度为12.0mm，纤度为1.5D，百分含量为12%；合成PET主体纤维平均长度为6.0mm，平均纤度为1.5D，百分含量为11%；
所述合成PVA粘结纤维的平均长度为4.0mm，纤度为1.5D。这种合成PVA粘结纤维在水介质中吸水收缩、润胀，表面具有粘性，当纤维间游离水逐步脱除过程中，即在第一干燥器高温脱水过程中，产生热溶粘结，使干燥后的纤维网具有较高的干、湿强度性能。
所述的植物纤维为阔叶浆、针叶浆、棉浆、麻浆中的一种或一种以上混合纤维，叩解度为12°SR，长度为4.0mm。这种植物纤维在水介质中均匀分散成单根纤维后，因其表面有很多氢键，当纤维间游离水逐步脱除过程中，植物纤维间的氢键逐步结合紧密，形成一定的干、湿结合强度。
b．在化纤池内将合成PET主体纤维、合成PVA粘结纤维加水稀释并均匀混合，搅拌时间30min、稀释浓度0.5%；
c．在木浆池内将植物纤维加水稀释均匀，搅拌时间30min、稀释浓度1.6%；
d．将步骤b得到的化纤和步骤c得到的木浆再次混合，并加水稀释混合均匀，搅拌时间45min、稀释浓度0.6%，得到混合纤维液；
e．混合纤维液经造纸机网部成形并脱去大部分水份，经压榨部用机械方式脱去部分水形成湿纤维网，压榨压力0.25MPa，含水率38%；将湿纤维网从出压榨部引至第一干燥器进行第一次干燥，干燥温度145℃，含水率8%，得到纤维网；
2）纤维网浸渍处理：
a．根据无纺纸的功能要求，加入相对于无纺纸重量10%阻燃剂、3%防水剂、35.3%粘合剂和6%抗菌剂的混合物，加水稀释至浓度为3%,常温搅拌30min，制成化学助剂液送至浸渍槽内；
b．将第一次干燥后的纤维网通过浸渍槽，经过浸渍工艺将化学助剂混合液添加到纤维网上, 车速35m/min，再经挤液辊脱去部份混合液，挤液辊压力0.2MPa；
c．将湿纤维网引至第二干燥器高温加热脱水，干燥温度150℃，含水率6%；第二干燥器中还可以配合设置气浮循环风机，风机功率为35HZ，即得多功能无纺纸。
以下结合相应的试验数据对本发明作进一步说明。实施例3湿法工艺多功能无纺纸性能测试数据，见表3。
表3数据显示，以湿法工艺多功能无纺纸为例（克重为85g/m2），在实施例1和实施例2的基础上，在浸渍槽内添加相对于无纺纸重量10%阻燃剂、3%防水剂、35.3%粘合剂、6%抗菌剂等化学助剂，将第一次干燥后的纤维网通过浸渍槽，得到的湿法工艺多功能无纺纸具有优良的阻燃功能，按GB8410标准测试，能达到0级；具有优良的防水功能，水滴呈滚珠超疏水状态；且湿法工艺多功能无纺纸具有优良的抗菌防霉功能，抗菌效率达到99.9%，防霉等级达到0级。

Claims (10)

1.一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于多功能无纺纸与聚四氟乙烯多孔膜或熔喷无纺布驻极化滤材复合，构成以多功能无纺纸为支撑基体的过滤器滤材；
所述的多功能无纺纸，采用以下方法制备：
1）纤维网的制备：
a．按重量份数分别称取合成PET主体纤维50-90份、合成PVA粘结纤维10-30份、植物纤维10-30份，备用；
b．在化纤池内将合成PET主体纤维、合成PVA粘结纤维加水稀释并均匀混合，搅拌时间10-40min、稀释浓度0.2-2%；
c．在木浆池内将植物纤维加水稀释均匀，搅拌时间20-30min、稀释浓度1-3%；
d．将步骤b得到的化纤和步骤c得到的木浆再次混合，并加水稀释混合均匀，搅拌时间10-60min、稀释浓度0.2-1%，得到混合纤维液；
e．混合纤维液经造纸机网部成形并脱去大部分水分，经压榨部用机械方式脱去部分水形成湿纤维网，压榨压力0.1-0.4MPa，含水率35-40%；将湿纤维网从出压榨部引至第一干燥器进行第一次干燥，干燥温度80-150℃，含水率2-10%，得到纤维网；
2）纤维网浸渍处理：
a．根据无纺纸的功能要求，加入相对于无纺纸重量5-30%阻燃剂、2-6%防水剂、30-50%粘合剂、2-8%抗菌剂中的一种或一种以上混合物，加水稀释至浓度为2-4%，常温搅拌10-40min，制成化学助剂液送至浸渍槽内；
b．将第一次干燥后的纤维网通过浸渍槽，经过浸渍工艺将化学助剂液添加到纤维网上, 车速30-45m/min；经挤液辊脱去部份混合液，挤液辊压力0.1-0.4MPa；
c.再将湿纤维网引至第二干燥器加热脱水，干燥温度80-150℃，含水率2-10%,即得多功能无纺纸。
2.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤1）中：合成PET主体纤维50-70%、合成PVA粘结纤维15-25%、植物纤维15-25%。
3.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤1）中： PET主体纤维55-65%、合成PVA粘结纤维20-22%、植物纤维20-22%。
4.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤1）：所述合成PET主体纤维的平均长度为4.0-15.0mm，纤度为1.0-15.0D。
5.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤1）：所述合成PVA粘结纤维的平均长度为2.0-10.0mm，纤度为1.0-3.0D。
6.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤1）：所述的植物纤维为阔叶浆、针叶浆、棉浆、麻浆中的一种或一种以上混合纤维，叩解度为10-15°SR，长度为0.2-5.0mm。
7.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤1）：
b中，搅拌时间20-30min、稀释浓度0.5-1.5%；
c中，搅拌时间25-27min、稀释浓度1.5-2.5%；
d中，搅拌时间20-40min、稀释浓度0.5-0.8%；
e中，压榨压力0.2-0.3MPa，含水率37-38%；干燥温度100-120℃，含水率5-7%。
8.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤2）中：10-25%阻燃剂、3-5%防水剂、40-45%粘合剂、4-6%抗菌剂中的一种或多种以上化学助剂。
9.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤2）中：
所述阻燃剂为无卤阻燃剂、环氧树脂阻燃剂、水性阻燃剂中的一种或一种以上混合物；
所述防水剂为氟系防水防油剂、大金防水防油剂的至少一种；
所述粘合剂为丙烯酸粘合剂、纯丙粘合剂、丁苯粘合剂中的一种或一种以上混合物；
所述抗菌剂为纳米银、抗菌防霉整理剂、银离子抗菌剂的一种。
10.如权利要求1所述的一种湿法工艺多功能无纺纸制备的过滤器滤材，其特征在于步骤2）：
b中，挤液辊压力0.1-0.4MPa；
c干燥温度80-150℃，含水率2-6%；第二干燥器中配合设置气浮循环风机，风机功率为30-50Hz。
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CN116145468A (zh) * 2023-01-09 2023-05-23 浙江朝晖过滤技术股份有限公司 高湿强、高吸水性湿帘纸的制备方法

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CN111254753B (zh) * 2020-03-17 2022-05-31 珠海菲伯过滤材料有限公司 一种高效抗水空气过滤材料及其制备方法
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